基于防鳥的架空輸電線路復合絕緣子均壓環多因素選型研究

陳元毅,伍弘,房子祎

(1.國網寧夏電力有限公司寧東供電公司,寧夏 靈武 750411;2.國網寧夏電力有限公司電力科學研究院,寧夏 銀川 750011)

0 引 言

復合絕緣子因其質量輕、機械強度高、耐污閃性能優異以及維護簡單等優點而被廣泛應用于110 kV架空輸電線路直線塔及部分耐張塔中[1-2]。為均勻復合絕緣子端部電場,改善其表面電場分布,防止金具電暈,選擇在其高壓端或高低壓兩端安裝均壓環或均壓屏蔽環[3-5]。

安裝均壓環會明顯縮短復合絕緣子高低壓端間絕緣距離,當鳥類在復合絕緣子掛點上方排便時,易導致鳥糞閃絡故障[6-7]。此外,配置均壓環也降低了復合絕緣子的耐雷水平[8],當雷擊閃絡時,電弧被兩端或一端的均壓環拉開,從而保護復合絕緣子本體。因此,均壓環對復合絕緣子的影響包含多個方面,如何在考慮防鳥的前提下選擇均壓環的合適尺寸及安裝方式,對架空輸電線路安全運行至關重要。

針對絕緣子均壓環,文獻[9]以220 kV復合絕緣子為例,通過有限元軟件計算了復合絕緣子電場和電壓分布,將Taguchi優化設計方法應用到均壓環設計場合,為均壓環多參數優化設計提供了選擇依據。文獻[10]以CRH-380型電力動車組車頂受電弓支撐環氧樹脂復合絕緣子為對象,運用有限元仿真軟件,采取加裝最優均壓環的措施來改善絕緣子高壓端的電場分布,避免絕緣子表面出現分離水珠時發生電暈放電。文獻[11]采用矩量法和蝴蝶交配優化算法對甚低頻發射天線頂線絕緣子的均壓環參數進行了優化設計,并得出在低壓側配置均壓環可使頂線絕緣子串末端絕緣子的分壓降低。……